微波光子认知雷达技术

(南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室, 江苏南京 211106)

0 引言

当前，自动驾驶、安防监控、空间碎片管理、“低慢小”目标识别等雷达新应用以及密集机群、高超音速武器、隐身武器等探测新需求对雷达系统的探测能力提出了越来越高的要求。充分利用带宽资源提升雷达探测能力成为重要趋势。微波光子学有望利用光子技术突破传统雷达的带宽瓶颈，已成为世界各国的研究热点[1-12]。然而，由于光子技术的频域“宽开”特性，宽带微波光子雷达易被外界电磁信号干扰，难以在复杂地理和电磁环境下对多样化目标进行高速探测与识别。同时，使用场景中往往已有大量的无线应用，难以为高分辨率探测提供连续的宽带空闲频谱。

一个可行的解决途径是认知雷达技术[13]，通过感知雷达周边的电磁频谱环境来发现机会频谱，从而重构其发射波形，保障雷达能在复杂电磁环境下正常工作。实际上，世界各国都极为重视认知雷达的研究。美国DARPA在雷达信号的智能处理和系统资源的智能配置方面进行了系统化投入，典型的项目包括基于知识的雷达(KB-Radar)、知识辅助的传感器信号处理与专家推理(KASSPER)、知识辅助雷达(KA-Radar)、自治智能雷达系统(AIRS)、雷达与通信共享频谱(SSPARC)以及竞争环境下目标识别与适应(TRACE)等[14-22]。中国电科14所、中国电科38所、西安电子科技大学、成都电子科技大学、空军工程大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、清华大学、东南大学、天津大学、太原理工大学等单位对认知雷达的波形设计、目标识别追踪算法、MIMO认知雷达的阵源选择以及雷达通信网络频谱资源分配等内容展开了研究[23-39]。……